Ingresa un problema...
Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2
Evalúa .
Paso 1.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.2
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 1.2.2.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.2.2.2
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 1.2.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.2.3
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.7
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.8
Multiplica por .
Paso 1.2.9
Multiplica por .
Paso 1.3
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.3.2
Suma y .
Paso 2
Paso 2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 2.3
Diferencia.
Paso 2.3.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.4
Multiplica por .
Paso 2.3.5
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.6
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.7
Multiplica por .
Paso 2.4
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 2.4.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.4.2
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 2.4.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.5
Diferencia.
Paso 2.5.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.5.4
Multiplica por .
Paso 2.5.5
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5.6
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.5.7
Multiplica por .
Paso 2.6
Eleva a la potencia de .
Paso 2.7
Eleva a la potencia de .
Paso 2.8
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.9
Suma y .
Paso 2.10
Simplifica.
Paso 2.10.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.10.2
Elimina los paréntesis.
Paso 2.10.3
Reordena los términos.
Paso 3
Para obtener los valores mínimo y máximo locales de la función, establece la derivada igual a y resuelve.
Paso 4
Paso 4.1
Obtén la primera derivada.
Paso 4.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2
Evalúa .
Paso 4.1.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.2
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 4.1.2.2.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 4.1.2.2.2
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 4.1.2.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 4.1.2.3
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.2.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.7
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.2.8
Multiplica por .
Paso 4.1.2.9
Multiplica por .
Paso 4.1.3
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 4.1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.3.2
Suma y .
Paso 4.2
La primera derivada de con respecto a es .
Paso 5
Paso 5.1
Establece la primera derivada igual a .
Paso 5.2
Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a , la expresión completa será igual a .
Paso 5.3
Establece igual a y resuelve .
Paso 5.3.1
Establece igual a .
Paso 5.3.2
Resuelve en .
Paso 5.3.2.1
Resta el logaritmo natural de ambos lados de la ecuación para eliminar la variable del exponente.
Paso 5.3.2.2
La ecuación no puede resolverse porque es indefinida.
Indefinida
Paso 5.3.2.3
No hay soluciones para
No hay solución
No hay solución
No hay solución
Paso 5.4
Establece igual a y resuelve .
Paso 5.4.1
Establece igual a .
Paso 5.4.2
Resuelve en .
Paso 5.4.2.1
Factoriza el lado izquierdo de la ecuación.
Paso 5.4.2.1.1
Factoriza de .
Paso 5.4.2.1.1.1
Factoriza de .
Paso 5.4.2.1.1.2
Factoriza de .
Paso 5.4.2.1.1.3
Factoriza de .
Paso 5.4.2.1.2
Reescribe como .
Paso 5.4.2.1.3
Factoriza.
Paso 5.4.2.1.3.1
Dado que ambos términos son cuadrados perfectos, factoriza con la fórmula de la diferencia de cuadrados, , donde y .
Paso 5.4.2.1.3.2
Elimina los paréntesis innecesarios.
Paso 5.4.2.2
Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a , la expresión completa será igual a .
Paso 5.4.2.3
Establece igual a .
Paso 5.4.2.4
Establece igual a y resuelve .
Paso 5.4.2.4.1
Establece igual a .
Paso 5.4.2.4.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 5.4.2.5
Establece igual a y resuelve .
Paso 5.4.2.5.1
Establece igual a .
Paso 5.4.2.5.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 5.4.2.6
La solución final comprende todos los valores que hacen verdadera.
Paso 5.5
La solución final comprende todos los valores que hacen verdadera.
Paso 6
Paso 6.1
El dominio de la expresión son todos números reales, excepto cuando la expresión no está definida. En ese caso, no hay ningún número real que haga que la expresión sea indefinida.
Paso 7
Puntos críticos para evaluar.
Paso 8
Evalúa la segunda derivada en . Si la segunda derivada es positiva, entonces este es un mínimo local. Si es negativa, entonces este es un máximo local.
Paso 9
Paso 9.1
Simplifica cada término.
Paso 9.1.1
Simplifica cada término.
Paso 9.1.1.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.1.1.2
Multiplica por .
Paso 9.1.1.3
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.1.1.4
Multiplica por .
Paso 9.1.2
Suma y .
Paso 9.1.3
Cualquier valor elevado a es .
Paso 9.1.4
Multiplica por .
Paso 9.1.5
Simplifica cada término.
Paso 9.1.5.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.1.5.2
Multiplica por .
Paso 9.1.6
Resta de .
Paso 9.1.7
Multiplica por .
Paso 9.1.8
Simplifica cada término.
Paso 9.1.8.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.1.8.2
Multiplica por .
Paso 9.1.8.3
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.1.8.4
Multiplica por .
Paso 9.1.9
Suma y .
Paso 9.1.10
Cualquier valor elevado a es .
Paso 9.1.11
Multiplica por .
Paso 9.1.12
Simplifica cada término.
Paso 9.1.12.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.1.12.2
Multiplica por .
Paso 9.1.12.3
Multiplica por .
Paso 9.1.13
Suma y .
Paso 9.1.14
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.1.15
Multiplica por .
Paso 9.2
Suma y .
Paso 10
es un mínimo local porque el valor de la segunda derivada es positivo. Esto se conoce como prueba de la segunda derivada.
es un mínimo local
Paso 11
Paso 11.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 11.2
Simplifica el resultado.
Paso 11.2.1
Simplifica cada término.
Paso 11.2.1.1
Simplifica cada término.
Paso 11.2.1.1.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 11.2.1.1.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.1.3
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 11.2.1.1.4
Multiplica por .
Paso 11.2.1.2
Suma y .
Paso 11.2.1.3
Cualquier valor elevado a es .
Paso 11.2.1.4
Multiplica por .
Paso 11.2.2
Resta de .
Paso 11.2.3
La respuesta final es .
Paso 12
Evalúa la segunda derivada en . Si la segunda derivada es positiva, entonces este es un mínimo local. Si es negativa, entonces este es un máximo local.
Paso 13
Paso 13.1
Simplifica cada término.
Paso 13.1.1
Simplifica cada término.
Paso 13.1.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 13.1.1.2
Multiplica por .
Paso 13.1.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 13.1.1.4
Multiplica por .
Paso 13.1.2
Resta de .
Paso 13.1.3
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 13.1.4
Combina y .
Paso 13.1.5
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 13.1.6
Simplifica cada término.
Paso 13.1.6.1
Eleva a la potencia de .
Paso 13.1.6.2
Multiplica por .
Paso 13.1.7
Resta de .
Paso 13.1.8
Multiplica .
Paso 13.1.8.1
Multiplica por .
Paso 13.1.8.2
Combina y .
Paso 13.1.8.3
Multiplica por .
Paso 13.1.9
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 13.1.10
Reemplaza con una aproximación.
Paso 13.1.11
Eleva a la potencia de .
Paso 13.1.12
Divide por .
Paso 13.1.13
Multiplica por .
Paso 13.1.14
Simplifica cada término.
Paso 13.1.14.1
Eleva a la potencia de .
Paso 13.1.14.2
Multiplica por .
Paso 13.1.14.3
Eleva a la potencia de .
Paso 13.1.14.4
Multiplica por .
Paso 13.1.15
Resta de .
Paso 13.1.16
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 13.1.17
Combina y .
Paso 13.1.18
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 13.1.19
Simplifica cada término.
Paso 13.1.19.1
Eleva a la potencia de .
Paso 13.1.19.2
Multiplica por .
Paso 13.1.19.3
Multiplica por .
Paso 13.1.20
Suma y .
Paso 13.1.21
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 13.1.22
Multiplica .
Paso 13.1.22.1
Multiplica por .
Paso 13.1.22.2
Multiplica por .
Paso 13.2
Suma y .
Paso 14
es un máximo local porque el valor de la segunda derivada es negativo. Esto se conoce como prueba de la segunda derivada
es un máximo local
Paso 15
Paso 15.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 15.2
Simplifica el resultado.
Paso 15.2.1
Simplifica cada término.
Paso 15.2.1.1
Simplifica cada término.
Paso 15.2.1.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.1.2
Multiplica por .
Paso 15.2.1.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.1.4
Multiplica por .
Paso 15.2.1.2
Resta de .
Paso 15.2.1.3
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 15.2.1.4
Combina y .
Paso 15.2.1.5
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 15.2.2
La respuesta final es .
Paso 16
Evalúa la segunda derivada en . Si la segunda derivada es positiva, entonces este es un mínimo local. Si es negativa, entonces este es un máximo local.
Paso 17
Paso 17.1
Simplifica cada término.
Paso 17.1.1
Simplifica cada término.
Paso 17.1.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 17.1.1.2
Multiplica por .
Paso 17.1.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 17.1.1.4
Multiplica por .
Paso 17.1.2
Resta de .
Paso 17.1.3
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 17.1.4
Combina y .
Paso 17.1.5
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 17.1.6
Simplifica cada término.
Paso 17.1.6.1
Eleva a la potencia de .
Paso 17.1.6.2
Multiplica por .
Paso 17.1.7
Resta de .
Paso 17.1.8
Multiplica .
Paso 17.1.8.1
Multiplica por .
Paso 17.1.8.2
Combina y .
Paso 17.1.8.3
Multiplica por .
Paso 17.1.9
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 17.1.10
Reemplaza con una aproximación.
Paso 17.1.11
Eleva a la potencia de .
Paso 17.1.12
Divide por .
Paso 17.1.13
Multiplica por .
Paso 17.1.14
Simplifica cada término.
Paso 17.1.14.1
Eleva a la potencia de .
Paso 17.1.14.2
Multiplica por .
Paso 17.1.14.3
Eleva a la potencia de .
Paso 17.1.14.4
Multiplica por .
Paso 17.1.15
Resta de .
Paso 17.1.16
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 17.1.17
Combina y .
Paso 17.1.18
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 17.1.19
Simplifica cada término.
Paso 17.1.19.1
Eleva a la potencia de .
Paso 17.1.19.2
Multiplica por .
Paso 17.1.19.3
Multiplica por .
Paso 17.1.20
Resta de .
Paso 17.1.21
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 17.1.22
Multiplica .
Paso 17.1.22.1
Multiplica por .
Paso 17.1.22.2
Multiplica por .
Paso 17.2
Suma y .
Paso 18
es un máximo local porque el valor de la segunda derivada es negativo. Esto se conoce como prueba de la segunda derivada
es un máximo local
Paso 19
Paso 19.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 19.2
Simplifica el resultado.
Paso 19.2.1
Simplifica cada término.
Paso 19.2.1.1
Simplifica cada término.
Paso 19.2.1.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 19.2.1.1.2
Multiplica por .
Paso 19.2.1.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 19.2.1.1.4
Multiplica por .
Paso 19.2.1.2
Resta de .
Paso 19.2.1.3
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 19.2.1.4
Combina y .
Paso 19.2.1.5
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 19.2.2
La respuesta final es .
Paso 20
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
es un máximo local
es un máximo local
Paso 21